RU2574275C1 - Способ приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука - Google Patents
Способ приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574275C1 RU2574275C1 RU2014141249/05A RU2014141249A RU2574275C1 RU 2574275 C1 RU2574275 C1 RU 2574275C1 RU 2014141249/05 A RU2014141249/05 A RU 2014141249/05A RU 2014141249 A RU2014141249 A RU 2014141249A RU 2574275 C1 RU2574275 C1 RU 2574275C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- modifier
- caoutchouc
- mixture
- chloroprene
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 47
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 37
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N Chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 4
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 title abstract 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 21
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N Stearic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 16
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 claims description 14
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- -1 phosphorus-boron-nitrogen Chemical compound 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 4
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- VWLAGVVQCMHHJW-UHFFFAOYSA-N 1-(2-aminoethyl)-3-(3',6'-dihydroxy-3-oxospiro[2-benzofuran-1,9'-xanthene]-5-yl)thiourea Chemical compound C12=CC=C(O)C=C2OC2=CC(O)=CC=C2C21OC(=O)C1=CC(NC(=S)NCCN)=CC=C21 VWLAGVVQCMHHJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,2-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AOMWWICNDZBLCI-UHFFFAOYSA-N B(O)(O)O.COP(O)O Chemical compound B(O)(O)O.COP(O)O AOMWWICNDZBLCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N Butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002521 Macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 108050000251 SPARC Proteins 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920002725 Thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005184 irreversible process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic Effects 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atoms Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 102220042337 rs199607550 Human genes 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способу приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука. Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука включает распарку каучука при 100°C в течение 1 ч, последовательное введение модификатора, оксида цинка и оксида магния. При этом в резиновую смесь дополнительно вводят стеариновую кислоту и технический углерод. Перед смешением с остальными компонентами смесь распаренного каучука, технического углерода и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц. В качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер при соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.: хлоропреновый каучук - 100, оксид цинка - 5, оксид магния - 7, фосфорборазотсодержащий олигомер - 3, стеариновая кислота - 0,5, технический углерод - 0,5. Изобретение позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства и огнестойкость вулканизатов. 1 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке способа приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, изделия из которой характеризуются улучшенными деформационно-прочностными свойствами и могут быть использованы в качестве уплотнителей в строительстве, а также в качестве покрытий в шинной и резинотехнической промышленности.
Из области техники известно применение воздействия СВЧ полем на различные полимерные композиции, в частности на силиконовые композиции для сокращения времени изготовления и повышения микробиологической чистоты при изготовлении спортивных зубных шин (Пат. РФ 2291881, МПК C08J 3/28, A61C 9/00, опубл. 20.01.2007).
Однако данный способ не позволяет повысить деформационно-прочностные свойства и огнестойкость готовых изделий.
Известен способ приготовления резиновой смеси, при котором карбоцепной каучук смешивают с модифицирующей добавкой органическим порообразователем до введения вулканизующей группы, пластификатора, противостарителя и технического углерода (RU 2094442, МПК C08J 3/22, C08L 9/00, опубл. 27.10.1997).
Однако данный способ требует дополнительно обработки гидролизного полиуретана, входящего в состав смеси, порообразователями при повышенных температурах и не придает огнестойкость резиновой смеси.
Известен способ, при котором резиновую смесь на основе хлоропренового каучука, включающую оксид магния, оксид цинка, стеариновую кислоту, предварительно полученный модификатор и технический углерод, готовят на вальцах при нагревании (RU 2307132, МПК C08J 11/00, C08J 3/28, опубл. 27.09.2007).
Однако данный способ требует дополнительного введения модификатора, который предварительно получают при повышенной температуре в течение длительного времени и не повышает огнестойкость резиновой смеси.
Известен способ получения резиновой смеси смешением хлоропренового каучука с сажей с последующим разбавлением полученной композиции бутадиенстирольным термоэластопластом и введением компонентов резиновой смеси (Авторское свидетельство СССР №979399, кл. C08J 3/22, опубл. 07.12.1982).
Однако данный способ не придает огнестойкость резиновой смеси.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, при котором перед введением в каучук смеси наирита КРНТ, дифенилгуанидина, предварительно полученного модификатора, оксида магния и оксида цинка, каучук распаривают в течение 60 минут при температуре 100°C (RU 2279448, МПК C08J 3/20, C09J 111/00, C08L 11/00, опубл. 10.07.2006).
Однако синтез вводимого в смесь модификатора требует больших временных затрат и повышенной температуры, что снижает технологичность способа. Кроме этого способ не позволяет повысить огнестойкость резиновой смеси.
Задачей изобретения является разработка технологичного способа получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука.
Техническим результатом является вулканизат на основе хлоропренового каучука, обладающий улучшенными деформационно-прочностными свойствами и огнестойкостью.
Поставленный технический результат достигается в способе получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, включающем распарку каучука при температуре 100°C в течение 1 ч, последовательное введение модификатора, оксида цинка и оксида магния, при этом в резиновую смесь дополнительно вводят стеариновую кислоту и технический углерод, перед смешением с остальными компонентами смесь распаренного каучука, технического углерода и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, а в качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер, при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас. ч.: хлоропреновый каучук - 100, оксид цинка - 5, оксид магния - 7, фосфорборазотсодержащий олигомер - 3, стеариновая кислота - 0,5, технический углерод - 0,5.
Сущностью изобретения является предварительная обработка микроволновым воздействием смеси хлоропренового каучука, технического углерода и модификатора. Микроволновое воздействие с частотой микроволн 2,45 ГГц осуществляют в течение 20 секунд. Микроволновое воздействие способствует разупорядочиванию кристаллических и аморфных участков макромолекул каучука и их последующему формированию в новую, более равномерную структуру. Присутствие в этот период в каучуке модификатора и технического углерода позволяет последним более равномерно распределиться в полимерной матрице. Кроме того, наличие в смеси технического углерода обеспечивает равномерное распределение тепла, образующегося в процессе ее микроволновой обработки.
Образованная равномерная структура каучука и равномерное распределение в нем модификатора ускоряет его взаимодействие с каучуком, что позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства вулканизованной резины на основе описываемой смеси. Кроме этого, введение модификатора позволяет значительно повысить огнестойкость готовых изделий за счет одновременного наличия в его структуре атомов фосфора, бора и азота обеспечивающих усиление синергического эффекта.
Уменьшение времени микроволнового воздействия не позволяет осуществиться изменениям в структуре каучука (что косвенно подтверждается отсутствием улучшений деформационно-прочностных свойств вулканизатов), увеличение времени воздействия свыше 20 секунд приводит к необратимым процессам частичной деструкции полимера.
Микроволновое воздействие на каучук осуществлялось с помощью микроволновой установки Panasonic NN-GD391S, мощностью 950 Вт и частотой микроволн - 2,45 ГГц.
В составе резиновой смеси на основе хлоропренового каучука марки Байпрен (CAS №9010-98-4) в качестве вулканизующих агентов использовались оксид магния (ГОСТ 4526-75), оксид цинка (ГОСТ 202-84), в качестве активатора вулканизации - стеариновая кислота (ГОСТ 6484-96), в качестве модифицирующей добавки - фосфорборазотсодержащий олигомер ФЭДА, в качестве наполнителя - технический углерод Π 803 (ГОСТ 7885-86).
Фосфорборазотсодержащий олигомер (ФЭДА) ранее применялся для получения огнезащитных покрытий для стеклопластиков (Пат. 2507231 РФ, кл. C09D 127/24, опубл. 20.02.2014), представляет собой продукт взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом соотношении 2,5:1:2,5.
Способ приготовления резиновой смеси осуществляется следующим образом.
Пример 1. Закристаллизованный хлоропреновый каучук (100 мас. ч.) предварительно распаривают в течение 1 часа при температуре 100°C, охлаждают до 50-60°C и затем смешивают с техническим углеродом (0,5 мас. ч.) и модификатором (3 мас. ч.) в течение 10-15 мин. Далее смесь распаренного каучука, технического углерода и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, после чего последовательно вводят оксид цинка (5 мас. ч.), оксид магния (7 мас. ч.) и стеариновую кислоту (0,5 мас. ч.). Резиновую смесь готовят в микрорезиносмесителе типа «Brabender» при температуре камеры, постепенно повышающейся в процессе смешения от 40 до 70-75°C. Продолжительность смешения 20 минут. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 145°C в течение 25 минут.
Пример 2 (контрольный образец). Аналогичен примеру 1, но отсутствует стадия обработки смеси распаренного каучука, технического углерода и модификатора микроволновым излучением.
Физико-механические свойства полученных вулканизованных резин определялись в соответствии с ГОСТ 270-75 и ГОСТ 263-75, на стойкость к горению по ОСТ 1 90094-79 и приведены в таблице.
Как видно из таблицы, предлагаемый способ приготовления резиновой смеси обеспечивает высокие деформационно-прочностные показатели и огнестойкость вулканизата на ее основе.
Таким образом, разработанный технологичный способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, при котором смесь каучука, технического углерода и модификатора - фосфорборазотсодержащего олигомера предварительно подвергают 20-секундному микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства и огнестойкость вулканизата на ее основе.
Claims (1)
- Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, включающий распарку каучука при температуре 100°С в течение 1 ч, последовательное введение модификатора, оксида цинка и оксида магния, отличающийся тем, что в резиновую смесь дополнительно вводят стеариновую кислоту и технический углерод, перед смешением с остальными компонентами смесь распаренного каучука, технического углерода и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, а в качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер, при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:
Хлоропреновый каучук 100 Оксид цинка 5 Оксид магния 7 Фосфорборазотсодержащий олигомер 3 Стеариновая кислота 0,5 Технический углерод 0,5
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2574275C1 true RU2574275C1 (ru) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2629769C1 (ru) * | 2016-08-29 | 2017-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения фотополимеризующейся композиции |
| CN107400273A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-11-28 | 芜湖蓝天工程塑胶有限公司 | 氯丁橡胶的硫化增强方法及其硫化增强氯丁橡胶 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279448C1 (ru) * | 2005-01-11 | 2006-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука для клеевой композиции |
| JP2007023102A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 難燃性ゴム |
| RU2307132C1 (ru) * | 2006-06-08 | 2007-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука |
| CN102532633A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-07-04 | 安徽金桥电缆有限公司 | 一种氯丁橡胶护套及其制备方法 |
| RU2507231C1 (ru) * | 2013-01-29 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения огнезащитного покрытия для стеклопластиков |
| RU2522003C1 (ru) * | 2013-01-29 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Клеевая композиция |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279448C1 (ru) * | 2005-01-11 | 2006-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука для клеевой композиции |
| JP2007023102A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 難燃性ゴム |
| RU2307132C1 (ru) * | 2006-06-08 | 2007-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука |
| CN102532633A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-07-04 | 安徽金桥电缆有限公司 | 一种氯丁橡胶护套及其制备方法 |
| RU2507231C1 (ru) * | 2013-01-29 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения огнезащитного покрытия для стеклопластиков |
| RU2522003C1 (ru) * | 2013-01-29 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Клеевая композиция |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2629769C1 (ru) * | 2016-08-29 | 2017-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения фотополимеризующейся композиции |
| CN107400273A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-11-28 | 芜湖蓝天工程塑胶有限公司 | 氯丁橡胶的硫化增强方法及其硫化增强氯丁橡胶 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108610562B (zh) | 一种低压变耐高温乙丙橡胶材料及其制备方法 | |
| EP3130630A1 (en) | Rubber compositions with low content of zinc oxide | |
| Gopi Sathi et al. | Facilitating high-temperature curing of natural rubber with a conventional accelerated-sulfur system using a synergistic combination of bismaleimides | |
| RU2563016C1 (ru) | Способ приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука | |
| Lu et al. | Micro-structural evolution of rubber/clay nanocomposites with vulcanization process. | |
| US6420457B1 (en) | Microwave treatment of vulcanized rubber | |
| RU2574275C1 (ru) | Способ приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука | |
| RU2563017C1 (ru) | Способ приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука | |
| RU2577283C1 (ru) | Способ приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука | |
| RU2563018C1 (ru) | Способ приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука | |
| RU2602144C1 (ru) | Резиновая смесь | |
| RU2574276C1 (ru) | Способ приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука | |
| CN106170513B (zh) | 用于轮胎部件的具有高的不透氧性的橡胶配混料 | |
| CN105542323B (zh) | 一种耐热氧老化橡胶鞋底材料及其制备方法 | |
| EP2721095B1 (en) | Rubber compound microwave curing method | |
| KR102218440B1 (ko) | 타이어용 고무 조성물 및 그 제조방법 | |
| US1613573A (en) | Vulcanization of caoutchouc | |
| US2097473A (en) | Rubber composition and method of preserving rubber | |
| SU979397A1 (ru) | Способ получени резиновой смеси | |
| US2100998A (en) | Preservation of rubber | |
| KR100886119B1 (ko) | 타이어용 컴파운드의 정련방법 | |
| US2170037A (en) | Accelerator of vulcanization | |
| RU2307133C1 (ru) | Резиновая смесь на основе ненасыщенного карбоцепного каучука | |
| CN116285131A (zh) | 一种胶囊橡胶组合物 | |
| US1418824A (en) | Accelerator |